水庫大壩智慧化改造需求迫切
“黨中央國務(wù)院對病險水庫除險加固始終高度重視”“必須用系統(tǒng)思維研究大壩安全中的不確定因素”“我國是世界上潰壩率最低的國家之一”“新發(fā)展階段，壩工事業(yè)要牢牢守住大壩安全底線”……4月12日，中國大壩工程學(xué)會學(xué)術(shù)年會周在京開幕，期間，水庫大壩安全相關(guān)話題引發(fā)熱議。
作為調(diào)蓄水資源的重要基礎(chǔ)設(shè)施，水庫大壩在水旱災(zāi)害防御、水資源優(yōu)化配置、江河生態(tài)保護治理等方面發(fā)揮著不可替代的作用。與會專家普遍認為，壩工事業(yè)發(fā)展到新階段，要“牢牢守住安全底線”時刻不能放松。而智慧水利作為現(xiàn)階段水利事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展最顯著的標志，為水電工程建設(shè)與水庫大壩安全管理提供了全新思路。
加固力度全球罕見 但潰壩風(fēng)險仍不容忽視
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2021年我國在建水利工程投資規(guī)模超過1萬億元，重大工程累計開工149項，國家水網(wǎng)建設(shè)正有序推進。2021年是我國水電建設(shè)大年，新增裝機2349萬千瓦，成為史上水電裝機增加最多的一年。白鶴灘、烏東德、兩河口等一批巨型水電站大壩完工，相關(guān)電廠相繼投產(chǎn)。
但與此同時，“去年汛期潰壩事件警醒我們，必須認真研究影響大壩安全的不確定因素?！敝袊髩喂こ虒W(xué)會理事長矯勇表示，黨中央國務(wù)院對病險水庫除險加固始終高度重視，自河南“75·8”特大洪水災(zāi)害以來，持續(xù)的政策支持和投資力度全球罕見，推動我國成為首個對病險水庫進行普遍加固的國家與全球潰壩率最低的國家之一。
水利部副部長劉偉平介紹，我國水庫大壩具有“六多”的特點。一是總量多。我國現(xiàn)有9.8萬座水庫，是全球水庫大壩最多的國家；二是小水庫多。現(xiàn)有水庫95%是小型水庫；三是病險水庫多。目前仍有1萬余座病險水庫待除險加固；四是土石壩多。據(jù)統(tǒng)計，我國92%的水庫大壩是土石壩，而潰壩絕大多數(shù)正是土石壩；五是老舊壩多。80%水庫大壩建于上世紀50年代至70年代；六是高壩多。200米以上的高壩，全球已建成77座，我國有20座，占26%，排第一位。全球目前在建的200米以上的高壩有22座，我國15座，占68%。
“固壩”關(guān)聯(lián)因素諸多 系統(tǒng)思維不可少
不容忽視的是，雖然大壩總體安全，但因水庫大壩下游人口密集，當前，我國仍是大壩單體潰壩后受到損害最大的國家。加之近年來極端暴雨洪水頻發(fā)，給水庫大壩安全帶來嚴峻挑戰(zhàn)。
例如去年汛期，內(nèi)蒙古一座總庫容約800萬立方米的小I型水庫和一座總庫容約3800萬立方米的中型水庫，在一場強降雨過程中相繼潰壩；河南省總庫容近500萬立方米的郭家嘴水庫也出現(xiàn)漫壩險情。
“所幸預(yù)警、處置和轉(zhuǎn)移及時，沒有出現(xiàn)人員傷亡。但值得深思的是三座水庫都在本世紀經(jīng)過全面除險加固，且竣工驗收，但都未經(jīng)受住大自然的考驗，需要認真反思?！背C勇坦言。
矯勇進一步指出，在江河上建設(shè)水庫大壩是一項復(fù)雜工程，氣候條件、水文過程、地質(zhì)條件、勘測設(shè)計、施工質(zhì)量控制、管理維護、調(diào)度運行等各環(huán)節(jié)不確定因素多，從而增加了水庫大壩的安全風(fēng)險?！耙虼?，必須運用系統(tǒng)思維，盡可能全面考慮、研究影響水庫大壩安全的各種因素及其相互關(guān)聯(lián)，降低認知失誤，排除安全隱患和風(fēng)險。”
智慧水利提供新思路 數(shù)字孿生工程建設(shè)提速
當前，智慧水利已成新階段水利高質(zhì)量發(fā)展最顯著的標志。數(shù)字孿生流域是智慧水利的核心和關(guān)鍵，數(shù)字孿生水利工程則是數(shù)字孿生流域的最重要組成部分。
“水利部已于今年2月印發(fā)了《數(shù)字孿生水利工程建設(shè)技術(shù)導(dǎo)則》。三峽、南水北調(diào)、小浪底、丹江口、岳城、尼爾基、萬家寨、大藤峽等工程，都將先行建設(shè)具有預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案功能的數(shù)字孿生水利工程，有條件的水庫大壩，都應(yīng)加快推進數(shù)字孿生水利工程建設(shè)。”劉偉平指出。
智慧水利為水電工程建設(shè)提供了一套全新的管理思路。“通過將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿技術(shù)與工程質(zhì)量、環(huán)保投資等業(yè)務(wù)深度融合，水電站正在努力建設(shè)成全生命周期的智能管理體系?！眹姶蠖珊与p江口工程建設(shè)管理相關(guān)負責(zé)人表示。
“科技創(chuàng)新是驅(qū)動壩工事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的強大動力，也是保障大壩安全的有效手段。”劉偉平表示，壩工行業(yè)要繼續(xù)加大新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝、新方法的研究和創(chuàng)新，比如，加強采用新技術(shù)、新材料實現(xiàn)漫壩不潰、漫壩緩潰等實用技術(shù)研究，通過科技創(chuàng)新提高我國水庫大壩的綜合效益和抗御風(fēng)險能力。
文章來源：中國能源報 記者：蘇南
發(fā)布日期：2022年04月24日
